滩海钻井技术现状及发展方向

时间:2022-10-16 02:08:04

滩海钻井技术现状及发展方向

摘 要:滩海钻井经过二十多年的勘探开发,钻井技术得到了长足的发展,围绕“两提高、两降低、一保护”的指导思想,从钻井工具、钻井设备、钻井工艺到设计软件等都有了较大的进步,基本形成了滩海钻井核心技术。为了提高整体经济效益,也在大力发展一些高、精、尖钻井技术。

关键词:钻井技术 现状 发展方向

一、滩海钻井技术现状

钻井系统广大科技人员,坚持以提高经济效益为目标,以科技进步和人才培养为先导,加大改革力度,瞄准国内外先进技术,开拓国内外市场,进一步完善和发展了钻井技术,基本形成了以下配套技术钻井核心技术,即:

1. 以提高固井质量为主的调整井钻井完井配套技术;

2. 以降低成本为主的开发葡萄花油层小井眼钻井完井配套技术;

3. 以提高钻井速度和勘探效益为主的深井钻井完井配套技术;

二、我国钻井技术主要发展现状

研究和发展先进适用的钻井技术是降低勘探开发成本的重要切入点,钻井技术发展的目标有两个:一是降低钻井的直接成本;二是提高勘探开发的整体效益。

1. 水平井技术

水平井钻井技术目前已作为常规钻井技术应用于几乎所有类型的油藏。水平井钻井成本已降至为直井的1.2~1.5倍。水平井产量是直井的4~8倍。多分支井效率比(产量增加指数与成本增加指数之比)更高。

2. 大位移井技术

大位移井技术主要用于以较少的平台开发海上油气田和从陆上开发近海油气田,以井口槽集中分布,窄密度窗口进行实施的特殊平台居多。

3. 小井眼钻井技术

国外许多公司迫于成本压力又开始研究和发展小井眼钻井技术,研究和开发了适用于小井眼钻井的钻机、取心工具、钻头、钻井液及固控、井涌监测与控制、测井和完井等技术。小井眼钻井技术已比较成熟,工具设备配套齐全。

4. 欠平衡钻井技术

近些年来,随着钻井新装备的不断涌现,已应用近四十年的欠平衡钻井技术再次受到人们的高度重视,而且正逐步走向成熟。

5. 自动化(闭环)钻井技术

自动化(闭环)钻井技术是指在全部钻井过程中,依靠传感器测量参数,依靠计算机采集数据,并进行解释和发出指令,最后由自动设备去执行,变成一种无人操作的自动控制系统。这种技术的主要优点是能节约时间、减少体力劳动,既可严格按预定轨道钻进,也可完全根据地下情况调整钻井方案。

6. 套管钻井工艺技术

套管钻井工艺的基本特点是取消了常规钻杆,以套管代替钻杆。套管由顶部驱动装置带动旋转,由套管传递扭矩,带动安装在套管端部工具组上的钻头旋转并钻进。降低成本20%~30%,套管钻井技术已显示出强大的发展势头。

三、滩海钻井技术的薄弱环节

尽管近年来在钻井技术发展上取得很大的成绩和进步,但面对油田日趋复杂的地质环境和满足勘探开发的要求,钻井技术仍然存在某些薄弱环节和不适应之处。主要表现在以下几个方面:

1. 在固井质量方面

调整井高压层(压力系数1.70以上)特别是层间矛盾较大的井筒固井质量难以保证,真正影响二次声变检测胶结质量差的原因和对策还不明确,致使二声界检测的胶结质量始终不高。

2. 在提高钻井速度方面

由于深部地层硬,温度高,机械钻速慢,因工具的不适应造成钻井井下事故较多,调整井和开发井在钻头的研制与应用方面仍需加强。

四、今后开展的钻井技术研究

1. 钻井技术发展的原则

1.1 紧密结合油田实际,解决不适应油田勘探开发要求的钻井技术薄弱环节。

1.2 坚持以效益为中心,研究和发展有利于提高钻井系统国内外市场竞争能力的核心技术。

1.3 了解国外钻井技术的发展趋势,针对性地跟踪或研究起主导作用的核心技术,为钻井系统的可持续发展提供技术储备。

2. 应开展的高新钻井技术研究

2.1 地质导向钻井技术

地质导向钻井与井眼轨迹控制是钻井技术发展的前沿课题,国内外已经研究并产业化,它包括用特殊的仪器和设备对直井和特殊工艺井的井眼轨迹进行监测和控制,根据随钻测得的地层参数调整钻具特性使井眼轨迹按设计的方向延伸。

2.2 连续管钻井技术

连续管钻井作业具有节约成本简单省时安全可靠等优点,目前已广泛应用于油田修井、钻井、完井作业等。钻井作业主要用于小井眼钻井、老井侧钻、老井加深。可节省费用50~70%。

2.3 旋冲钻井

旋冲钻井技术就是在旋转钻井的基础上,再增加一个由冲击器产生的高频冲击作用,使钻头承受周期性的冲击载荷。旋冲钻井可以大幅度提高钻井速度,硬地层、易斜地层及破碎地层钻进时可提高钻速30%以上,且井身质量好。

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